井下救援遠距離視頻傳輸系統關(guān)鍵技術(shù)研究

本文所涉及的井下救援遠距離視頻傳輸系統關(guān)鍵技術(shù)研究就是對于井下救援安全性需求所進(jìn)行的分析、研究和解決，通過(guò)在廉價(jià)的雙絞線(xiàn)電纜上實(shí)現1500m的視頻傳輸，保證圖像色彩、亮度、輪廓等基本無(wú)失真，同時(shí)適應考慮防水、抗震、防塵、高溫、腐蝕性氣體等井下惡劣環(huán)境，并達到本質(zhì)安全型防爆設計要求，最后將其產(chǎn)品化。

相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介

1 雙絞線(xiàn)技術(shù)

雙絞線(xiàn)是一種柔性的通信電纜，包含著(zhù)成對的絕緣銅線(xiàn)，因為它具有抗干擾能力強、傳輸距離遠、布線(xiàn)容易、價(jià)格低廉等許多優(yōu)點(diǎn)，價(jià)格便宜，所以被廣泛使用。由于雙絞線(xiàn)對信號也存在著(zhù)較大的衰減，所以傳輸距離遠時(shí)，信號的頻率不能太高，而高速信號如以太網(wǎng)則只能限制在100m 以?xún)?。對?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/視頻">視頻信號而言，帶寬達到6MHz，如果直接在雙絞線(xiàn)內傳輸，也會(huì )衰減很大，所以視頻信號在雙絞線(xiàn)上要實(shí)現遠距離傳輸，必須進(jìn)行放大和補償，雙絞線(xiàn)視頻傳輸設備就是完成這種功能。加上一對雙絞線(xiàn)視頻收發(fā)設備后，可以將圖像傳輸到1～2km。雙絞線(xiàn)和雙絞線(xiàn)視頻傳輸設備價(jià)格都很便宜，不但沒(méi)有增加系統造價(jià)，反而在距離增加時(shí)其造價(jià)與同軸電纜相比下降了許多。所以，監控系統中用雙絞線(xiàn)進(jìn)行傳輸具有明顯的優(yōu)勢。

表1 MAX435和MAX436的主要性能指標

2 互導型放大器

互導型放大器(又稱(chēng)跨導型放大器)的輸入信號是電壓量，輸出信號是電流量，其增益稱(chēng)為互導Gm?；头糯笃魇且环N電壓／電流模式混合電路，由于其內部只有電壓——電流變換級和電流傳輸級，而沒(méi)有電壓傳輸級，因此沒(méi)有大擺幅電壓信號和密勒倍增效應，從而具有頻帶寬、高頻性能好及大信號轉換速度高等特性?；头糯笃鞯碾娐方Y構簡(jiǎn)單，電源電壓和功耗均得到了降低。

圖2　視頻雙絞線(xiàn)驅動(dòng)/接收電路

驅動(dòng)電路采用互導型放大器將單端電壓信號轉成差分電流信號，通過(guò)電流環(huán)在雙絞線(xiàn)上傳輸視頻信號，接收端再把差分電流信號還原為單端電壓信號。

3 MAX435和MAX436

在這里互導型放大器采用MAXIM公司的MAX435和MAX436作為雙絞線(xiàn)視頻信號電路驅動(dòng)。MAX435和MAX436是一種新型高速、寬帶的互導型放大器，其引腳排列如圖１、圖２所示。它們具有理想差分、高阻抗輸入和電流輸出等特點(diǎn)。由于這些獨特的結構，該芯片能夠提供精確增益，不用負反饋就能消除閉環(huán)相移。

圖1 MAX435與MAX436引腳排列圖